Các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Riverside đã phát triển một kỹ thuật mới sẽ sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) của NASA, dự kiến được phóng vào năm 2021, để nghiên cứu bầu khí quyển của các ngoại hành tinh và tìm kiếm các dấu hiệu cho thấy các phân tử oxy đã va chạm với nhau.
"Trước nghiên cứu của chúng tôi, oxy ở mức tương tự như trên Trái đất được cho là không thể phát hiện được với kính Webb", Thomas Fauchez, nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Maryland và là tác giả chính của nghiên cứu mới, cho biết trong tuyên bố. "Tín hiệu oxy này được biết đến từ đầu những năm 1980 từ các nghiên cứu khí quyển của Trái đất nhưng chưa bao giờ được nghiên cứu cho các nghiên cứu trên ngoại hành tinh."
Oxy rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất và được tạo ra bởi các sinh vật sử dụng quang hợp để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Việc tìm kiếm oxy trong khí quyển của các ngoại hành tinh có thể cung cấp bằng chứng cho thấy sự sống cũng tồn tại trên những thế giới xa xôi đó, các nhà nghiên cứu cho biết. Tuy nhiên, oxy cũng có thể tích lũy trong bầu khí quyển của một hành tinh hoàn toàn không có sự sống.
Bằng cách tìm kiếm các tín hiệu mạnh được tạo ra bằng cách va chạm các phân tử oxy, các nhà khoa học hy vọng JWST sẽ giúp họ xác định xem các quá trình không có sự sống ra có thể tạo ra oxy hay không, và để họ phân biệt giữa các ngoại hành tinh có sự sống và các hành tinh không tồn tại sự sống.
"Oxy là một trong những phân tử thú vị nhất để phát hiện vì mối liên hệ của nó với sự sống, nhưng chúng ta không biết liệu sự sống có phải là đầu mối duy nhất của oxy trong khí quyển hay không", Edward Schwieterman, đồng tác giả của nghiên cứu và một nhà sinh vật học tại UC Riverside, cho biết trong tuyên bố. "Kỹ thuật này sẽ cho phép chúng ta tìm thấy oxy trong các hành tinh cả sống và chết."
Sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb, các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm các mẫu ánh sáng trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh. Khi các phân tử oxy va chạm với nhau, sự kiện này tạo ra tín hiệu mạnh ngăn chặn các phần của phổ ánh sáng hồng ngoại khỏi kính viễn vọng.
Có những điều kiện trong đó các phân tử oxy có thể có mặt trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh không có sự sống. Ví dụ, một hành tinh nằm gần ngôi sao chủ của nó hoặc tiếp xúc với nhiều ánh sáng của ngôi sao chủ sẽ có bầu không khí nóng hơn. Nếu có các đại dương trên bề mặt hành tinh, bầu khí quyển của nó có thể trở nên bão hòa với hơi nước khi nhiệt làm bốc hơi các đại dương, các nhà nghiên cứu cho biết.
Bức xạ cực tím mạnh từ ngôi sao sau đó sẽ phá vỡ các phân tử nước trong khí quyển, tạo ra hydro và oxy nguyên tử. Trong khi các nguyên tử hydro đủ nhẹ để chúng thoát ra ngoài không gian, các phân tử oxy sẽ bị bỏ lại. Theo thời gian, quá trình này có thể khiến một ngoại hành tinh có bầu không khí oxy dày.
Do đó, "Điều quan trọng là phải biết liệu và bao nhiêu hành tinh chết tạo ra oxy trong khí quyển, để chúng ta có thể nhận ra tốt hơn khi một hành tinh còn sống hay không," Schwieterman nói trong tuyên bố.
Phát hiện của họ được công bố vào ngày 6 tháng 1 trên tạp chí Nature Astronomy.
0 Nhận xét